芬蘭小鎮啟用世界首款「沙子電池」

參考消息 發佈 2022-07-07T00:28:52.351518+00:00

據英國廣播公司網站7月4日報導,芬蘭研究人員已經安裝了世界上第一款正常工作的、一次可以儲存數月綠色電力的「沙子電池」。

據英國廣播公司網站7月4日報導,芬蘭研究人員已經安裝了世界上第一款正常工作的、一次可以儲存數月綠色電力的「沙子電池」。

研發人員說,這可以解決全年供應問題,而這是綠色能源面臨的一個主要問題。

這種設備使用低品位沙,充入由來自太陽能或風能的低價電力製造的熱量。這些沙子儲存500攝氏度左右的熱量,然後可以在冬季能源價格更高時為家庭供暖。

芬蘭使用的大部分天然氣來自俄羅斯,因此烏克蘭戰爭令綠色能源備受關注。

供暖和供電來源問題令政治家和民眾都憂心忡忡,尤其是考慮到即將到來的漫長而寒冷的芬蘭冬天。然而,在芬蘭西部一個小發電廠的角落裡出現了一種新技術設備,它有可能緩解一些擔憂。

這個設備的關鍵組成部分是什麼?堆在一個暗灰色筒倉里的約100噸建築用沙。這些粗糙的沙子很可能代表著一種簡單且划算的、儲存電力以供人們在最需要時使用的方式。

由於氣候變化以及現在化石燃料價格迅速上漲,新的可再生能源生產方面的投資激增。雖然新的太陽能電池板和風力渦輪機可以迅速加入國家電網,但這些額外能源也帶來了巨大挑戰。最棘手的問題是其間歇性——在沒有陽光、沒有風的時候,如何讓電燈不熄滅?

在電網中加入更多可再生能源,還意味著需要增加其他能源來保持網絡平衡,因為電力過多或過少會導致它崩潰。

在電網變得更加環保之際,對這些問題的最顯而易見的答案是可以儲存能源和平衡能源需求的大型電池。

目前,大多數電池都是用鋰製成的,價格昂貴,而且只能存儲有限的過剩電力。

但在坎康佩鎮,一個年輕的芬蘭工程師團隊完成了沙子電池的首次商業安裝。這個團隊認為,這種電池可以通過低成本、對環境影響小的方式解決儲存問題。

該產品的研發者馬爾庫·于勒寧說:「無論什麼時候,只要有這麼多可用的綠色電力,我們就希望能夠非常迅速地把它儲存起來。」

該裝置被安裝在運行地區供暖系統的瓦塔揚科斯基發電廠。

低成本電力通過電阻加熱使沙子溫度達到500攝氏度。這會產生熱空氣,熱空氣通過熱交換器在沙子中循環。

沙子是儲存熱量的有效介質,長期儲存過程中的損耗很小。研發人員說,他們的裝置能將沙子保持在500攝氏度長達數月。

因此,當能源價格上漲時,電池會釋放熱空氣,給地區供暖系統的水加熱,這些熱水隨後被輸送到住宅、辦公室甚至當地的游泳池。

沙子電池的想法最初是在坦佩雷市的一家前紙漿廠形成的,市政委員會捐出了這個廠房,並提供資金以讓這個想法變成現實。

該市的能源和氣候專家埃利娜·塞佩寧說:「如果我們有的電站在冬季最冷的時候只能運轉幾個小時,那麼成本會非常高昂。但如果我們有這種為熱量使用和儲存提供靈活性的解決方案,我認為這將節省不少的費用。」

如今最大的挑戰之一是,這項技術的規模能否擴展到真正能帶來改變的程度,以及研發人員能否在供暖之外將這項技術用於供電。

當沙子用於將電力送回電網時,效率就會大幅下降。

但將綠色能源作為熱量儲存更長時間,這對工業來說也是一個巨大機遇,因為食品飲料、紡織品或藥品生產中的加熱過程大多依靠燃燒化石燃料。

美國國家可再生能源實驗所等其他研究機構也在積極將沙子視為一種切實可行的綠色電池形式。

而上述系統的投資者說,芬蘭人最先擁有了一套正常運轉的商業系統,該系統到目前為止表現良好。

瓦塔揚科斯基發電廠的總經理佩卡·帕西說:「它真的很簡單,而我們喜歡嘗試新東西,成為世界上最早做這種事情的人。這有點瘋狂,但我認為這會成功。」

來源:參考消息網

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